475

8-3 터널 타일세척수 배수체계 개선방안 설 계 처-3868

(2009. 7. 21)

Ⅰ 검토목적

о 터널 타일세척수의 오염물질 처리를 위해 개선 적용한 배수관로와

터널에서 타일세척수 처리시설까지의 배수관로 연결방안에 대하여

시공성, 유지관리성 등을 감안한 개선방안을 검토코자 함

※ 개선적용 : 터널유출수 종합관리대책(건설환경실-2409 ; 2007.11.28)

Ⅱ 현행 설계단면

о 터널 타일세척수와 유입지하수 배수관로를 분리하여 타일세척수

별도 집수처리

단 면 도 배수 개요도

- 타일세척수 배수관로(PVC Pipe ϕ100㎜)와 유입지하수 배수관로(스파이럴씸닥트

ϕ300㎜) 분리 설치

- 공동구 연결배수관(PVC Pipe ϕ50㎜, 간격 10m)을 타일세척수 배수관로에 연결

- 타일세척수 배수관로를 세척수 처리시설에 직접연결

- 월류방지턱(100×100) 설치

476

Ⅲ 문제점

о 공동구부 PVC Pipe 매설 및 월류방지턱 설치에 따른 시공성 저하

о PVC Pipe(ϕ100㎜)내 침전물 발생시 유지관리(청소 등) 곤란

о 노면으로 유입된 타일세척수와 차도내 발생 노면수가 집수정을 통해

터널유입지하수와 혼합유출되므로 오염물질 처리대책 마련 필요

о 타일세척수 배수관로와 세척수 처리시설간 연결방안 세부기준 수립필요

Ⅳ 개선방안

□ 타일세척수 배수관로 체계 개선

о 디치(Ditch)를 통한 타일세척수 분리배수

- 공동구와 디치(Ditch)를 PVC Pipe(ϕ50㎜, 간격 10m)로 연결

- 배수관로(PVC Pipe ϕ100㎜) 및 월류방지턱 미설치

구분 단 면 도 배수 개요도

자

연

환

기

※ 기계환기 Ditch 규격 : 공동구 바닥면과의 높이차를 감안 100×100㎜ 적용

※ Ditch 규격은 터널연장, 종단경사 등에 따른 영향검토 후 설계 적용

477

о 개선효과 및 관리방안

- 공동구부 세척수 배수관로 및 월류방지턱 미설치에 따른 시공성 향상

- 타일 세척 등으로 인한 오염물질 육안확인 및 유지관리(청소) 용이

- 차로내 발생 노면수(노면유입 타일세척수 포함)를 터널 유입지하수와

분리 배수하여 수질오염 예방가능

- Ditch내 쌓이는 이물질 타일 청소시 제거 등 주기적인 유지관리 필요

□ 타일세척수 처리시설 연결 배수관로 설치방안

о 터널 외부로 유출된 유입지하수 및 타일세척수와 타일세척수 처리

시설(필요시 pH저감시설 병행설치)간의 배수관로 연결체계 정립

개 념 도 상 세 도

- 터널입출구 지형 및 중앙분리대 처리형식, 종단경사 등의 현장여건과

경제성을 감안한 연결방안 마련(붙임#4 참조)

- 유입지하수 pH 측정 등 유지관리의 효율성 등을 감안하여 타일세척수

처리시설 입구부에 By-Pass 기능 설치

- 터널입출구에 집수정을 설치하여 1차로 미세 침전물을 제거한 후

배수관을 이용하여 타일세척수 처리시설로 유도

478

- 타일세척수와 터널지하수 배수를 위한 집수정 설치시 단차로 인한 간

섭이 발생하지 않도록 계획

- 겨울철 동파 방지를 위하여 동결심도 이하로 배수관 매설

- 집수정 및 배수관 규격은 터널유입지하수 등 배수용량, 유지관리를 감

안하여 설치

о 공사중 터널유입지하수 pH기준(6.5∼8.5) 만족시 배수관로 연결방안

- 공사중 터널유입지하수의 pH치를 지속적으로 모니터링하여 기준치를

만족할 경우, 현장여건을 감안하여 세척수처리시설을 통하지

않고 방류 가능

- 단, 유입지하수와 세척수처리시설간 연결관로(By-Pass 기능 포함) 설치 필요

․타일 청소 이후, 유입지하수를 세척수처리시설 내부로 흘려보내 세척수

처리시설에 오염된 세척수가 잔류하지 않도록 조치(붙임#5 참조)

Ⅴ 적용방안

о 설계완료 후 미발주 노선 또는 공사중 노선 : 공사시행부서에서

검토 후 조치

о 설계 중 노선 : 본 방침 적용

붙 임 : 1. 타일세척수 Ditch 규격 검토

2. 배수상세도

3. 공사비 검토(PVC Pipe or Ditch)

4. ㄷ-channel 공사비 산출근거

5. 공사중 pH기준 불만족시 배수관 연결(안)

6. 공사중 pH기준 만족시 배수관로 연결(안)

479

【붙임 #1】

타일세척수 Ditch 규격 검토

□ 청소시 세척수 발생량

(“터널유출수 종합관리대책” 개선방안 ; 건설환경실-1961호 2008.8.5)

A1. 고속도로 터널설계 실무자료집 기준 발생량 : 0.250㎥/min

* 세척수 사용량 : 15ℓ/m, 청소 속도 : 1,000m/hr

☞ 세척수량(Q) = (15ℓ÷1,000㎥) × 1,000m/hr×(1/60) = 0.25㎥/min

A2. 터널 청소장비(ZT33-332) 제원 기준 발생량 : 0.0784㎥/min

* 세척수 사용량 : 4.9ℓ/㎡, 청소 속도 : 8m/min,

터널내 타일면적(㎡) ≒ [터널연장(m)] × 2

☞ 세척수량(Q) = 0.0784㎥/min

 min 

×터널연장



 × 터널연장 ×  × 





× 



□ 배수구 단면 결정(단면적 가정:100×60mm)

Qa = AV = A(1/n)R2/3I1/2

유효단면적(A) = 0.1×0.06 = 0.006m2

조도계수(n) = 0.013

동수반경(R) = A/P = 0.006/(0.1+0.06×2) ≒ 0.0273m

동수경사(I) = 0.3%

Qa = 0.006×1/0.013×(0.0273)2/3×(0.003)1/2

= 0.00229m3/sec

□ 판 정

A1. 고속도로 터널설계 실무자료집 기준 발생량 = 0.250㎥/min

= 0.00417㎥/sec ÷ 2(양방향) = 0.00208 ㎥/sec

A2. 터널 청소장비(ZT33-332) 제원 기준 발생량 = 0.0784㎥/min

= 0.00131㎥/sec ÷ 2(양방향) = 0.000655㎥/sec

청소작업 발생유량 : 0.00208m3/sec < Ditch통수량 : 0.00229m3/sec → O.K

※ Ditch 규격은 터널의 연장, 종단경사 등에 따른 영향검토 후 설계적용

480

【붙임 #2】

배수 상세도

구 분 자연환기 기계환기

단

면

도

평

면

도

단

면

A-A

481

【붙임 #3】

공사비 검토(PVC Pipe or Ditch)

구분 규격 수량

단

위

재료비 노무비 경비 합계

단가 금액 단가 금액 단가 금액 단가 금액

자

연

환

기

오폐수

분리관

적용시

콘크리트

(월류방지턱)

fck=240 0.020 m3 37,222 744 26,866 537 14,989 300 79,077 1,582

거푸집

(월류방지턱)

매끈한면 0.400 m2 실적단가 적용 21,366 8,546

P.V.C Pipe

φ50 0.067 m 1,453 98 76 5 - - 1,529 103

φ100 1.000 m 4,406 4,406 666 666 - - 5,072 5,072

총공사비(원) 15,303

Ditch

적용시

콘크리트공제

(Ditch)

fck=240 0.030 m3 37,222 1,117 26,866 806 14,989 450 79,077 2,372

거푸집

(Ditch)

매끈한면 0.600 m2 실적단가 적용 21,366 12,820

ᄃ-channel 100x155 0.04 EA 22,733 909 66,814 2,673 2,225 89 91,772 3,671

P.V.C Pipe φ50 0.040 m 1,453 58 76 3 - - 1,529 61

총공사비(원) 14,180(▽1,123)

기

계

환

기

오폐수

분리관

적용시

콘크리트

(월류방지턱)

fck=240 0.020 m3 37,222 744 26,866 537 14,989 300 79,077 1,582

거푸집

(월류방지턱)

매끈한면 0.400 m2 실적단가 적용 21,366 8,546

P.V.C Pipe

φ50 0.108 m 1,453 157 76 8 - - 1,529 165

φ100 1.000 m 4,406 4,406 666 666 - - 5,072 5,072

총공사비(원) 15,365

Ditch

적용시

콘크리트공제

(Ditch)

fck=240 0.020 m3 37,222 744 26,866 537 14,989 300 79,077 1,582

거푸집

(Ditch)

매끈한면 0.400 m2 실적단가 적용 21,366 8,546

ᄃ-channel 100x105 0.04 EA 16,651 666 48,942 1,958 1,630 65 67,223 2,689

P.V.C Pipe φ50 0.076 m 1,453 110 76 6 - - 1,529 116

총공사비(원) 9,769(▽5,596)

482

【붙임 #4】

ㄷ-channel 공사비 산출근거

구분 산 출 근 거 재료비 노무비 경 비 합 계 비 고

자

연

환

기

ᆞ제원 : ᄃ-100x155x5x7 (L=1.2m, 0.0243 TON/EA)

1.재료비

ᆞ강 판 : 1TON×850,000×0.0243×1.1 = 22,721

ᆞ고재대 : 1TON×(-325,000)×0.0243×0.1 = -790

소 계 :

22,721

-790

21,931

22,721

-790

21,931

2.제작 및 설치비(잡철물)

1)재료비

ᆞ용접봉 : 15.71KG×982×0.0243 = 375

ᆞ산 소 : 5355L×6,000/6000×0.0243 = 130

ᆞ아세틸렌 : 2.4KG×5,000×0.0243 = 292

ᆞ유지(경유) : 0.17L×1,126×0.0243 = 5

소 계 :

375

130

292

5

802

375

130

292

5

802

2)노무비

ᆞ철공(LAL1) : 21.80인×111,574×0.0243 = 59,105

ᆞ인부(LAL2) : 0.56인×66,622×0.0243 = 907

ᆞ용접공(LAL3) : 2.21인×102,522×0.0243 = 5,506

ᆞ특별인부(LAL4) : 0.63인×84,686×0.0243 = 1,296

소 계 :

59,105

907

5,506

1,296

66,814

59,105

907

5,506

1,296

66,814

3)경비(기구손료)

ᆞ용접기손료 : 17.71HR×72×0.0243 = 31

ᆞ전력소요량 : 107.1KW×73×0.0243 = 190

ᆞ기타손료 ( 인건비의 3 %) : 66,814×0.03 = 2,004

소 계 :

31

190

2,004

2,225

31

190

2,004

2,225

총 계 22,733 66,814 2,225 91,772

기

계

환

기

ᆞ제원 : ᄃ-100x105x5x7 (L=1.2m, 0.0178 TON/EA)

1.재료비

ᆞ강 판 : 1TON×850,000×0.0178×1.1 = 16,643

ᆞ고재대 : 1TON×(-325,000)×0.0178×0.1 = -579

소 계 :

16,643

-579

16,064

16,643

-579

16,064

2.제작 및 설치비(잡철물)

1)재료비

ᆞ용접봉 : 15.71KG×982×0.0178 = 275

ᆞ산 소 : 5355L×6,000/6000×0.0178 = 95

ᆞ아세틸렌 : 2.4KG×5,000×0.0178 = 214

ᆞ유지(경유) : 0.17L×1,126×0.0178 = 3

소 계 :

275

95

214

3

587

275

95

214

3

587

2)노무비

ᆞ철공(LAL1) : 21.80인×111,574×0.0178 = 43,295

ᆞ인부(LAL2) : 0.56인×66,622×0.0178 = 664

ᆞ용접공(LAL3) : 2.21인×102,522×0.0178 = 4,033

ᆞ특별인부(LAL4) : 0.63인×84,686×0.0178 = 950

소 계 :

43,295

664

4,033

950

48,942

43,295

664

4,033

950

48,942

3)경비(기구손료)

ᆞ용접기손료 : 17.71HR×72×0.0178 = 23

ᆞ전력소요량 : 107.1KW×73×0.0178 = 139

ᆞ기타손료 ( 인건비의 3 %) : 48,942×0.03 = 1,468

소 계 :

23

139

1,468

1,630

23

139

1,468

1,630

총 계 16,651 48,942 1,630 67,223

483

【붙임 #5】

공사중 pH기준 불만족시 배수관로 연결(안)

구 분 터널입출구부 ~타일세척수 처리시설간 배수관로 연결방안 예시

1안

중앙

일방향

단면 A-A

ㅇ 갱구부까지 도로양방향의 절토 계획구간이 길어 종배수관 연장이 길어질 때

ㅇ 병설터널 중분대 녹지부를 오목형태로 계획할 때

2안

측면

일방향

배수

단면 B-B

ㅇ갱구부까지 도로양방향의 절토 계획구간중 일방향이 짧아 종배수관 연장이 다른 경우

ㅇ 병설터널 중분대 녹지부를 볼록형태로 계획할 때

3안

측면

양방향

배수

단면 C-C

ㅇ 갱구부까지 도로양방향의 절토계획이 단구간으로 종배수관 연장이 짧아질 때

ㅇ 병설터널 중분대 녹지부를 볼록형태로 계획할 때

ㅇ 타일세척수 처리시설 분리설치시 현장여건과 pH저감시설(약 20백만원/개소 소요)

반영여부 등에 따른 경제성 검토 필요

484

【붙임 #6】

공사중 pH기준 만족시 배수관로 연결(안)

일방향 배수(방류) 및 일방향 타일세척수 처리시설 유입의 형태 예시

단면 B-B

ㅇ 갱구부까지 도로양방향의 절토 계획구간 중 일방향이 짧아 종배수관 연장이 다른 경우

ㅇ 토공균형 계획시 병설터널 중분대 녹지부를 오목형태로 계획할 때

단면 C-C

ㅇ 갱구부까지 도로양방향의 절토 계획이 단구간으로 종배수관 연장이 짧아질 때

ㅇ 토공균형 계획시 병설터널 중분대 녹지부를 볼록형태로 계획할 때